UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL

SILABO

MECANICA DE FLUIDOS II IC 604

SEMESTRE ACADÉMICO 2008 - II

I. INFORMACIÓN GENERAL.-

1.1 Nombre del Profesor : Ing. Abel A. Muñiz Paucarmayta1.2 Especialidad1.3 Plan de Estudios : 2004 - Flexible1.4 Nombre del Jefe de Prácticas : Ing. Abel A. Muñiz Paucarmayta1.5 Carácter de la asignatura : Obligatoria1.6 Número de Créditos : 41.7 Total de horas semanales : 5

Horas teóricas : 3Horas prácticas : 2

1.8 Centro de prácticas : Obras de riego en la Región Junín.1.9 Fecha de Inicio : 25 de Agosto de 2 0081.10 Fecha de finalización : 30 de Diciembre de 2 0081.11 Semestre : VI1.12 Requisitos de la asignatura : IC504

II. SUMILLA.-

a) En esta asignatura se estudian los conceptos y principios que gobiernan el flujo de fluidos en conductos abiertos, para preparar al estudiante en la comprensión del comportamiento de los fluidos en reposo y en movimiento utilizando las ecuaciones generales tanto en su forma integral como diferencial mediante un análisis cuantitativo y cualitativo de los fenómenos del flujo a través de la teoría y la experimentación.

b) Se estudia los conceptos teóricos para el diseño hidráulico de conductos abiertos (canales), y se evalúa los tipos de flujo que se presentan en ella.

III. OBJETIVOS.-

a. Objetivo general.- Al finalizar el curso el alumno será capaz de:Conocer y aplicar los conceptos y principios del flujo de los fluidos en el diseño hidráulico de conductos abiertos y otras estructuras de regulación, medición y protección.

b. Objetivos específicos.- Al término de cada capítulo el estudiante será capaz de:31 Conocer que el flujo permanente y uniforme en canales se caracteriza por el

hecho que la superficie libre es paralela al fondo del canal y la línea de Energía paralela a ambas.

32 Saber que la energía específica será la suma de la energía cinética y de la energía estática o de presión, correspondiente al tirante del líquido. Así mismo debe conocer los criterios de cálculo de tirante normal, tirante crítico

, modificaciones del ancho de un canal , presencia de sobreelevaciones en el fondo (gradas ).

33 Saber que el flujo gradualmente variado ocurre cuando las fuerzas motivadoras y las fuerzas resistentes se equilibran y la variación gradual del tirante a lo largo del canal, garantiza que las líneas de corriente sean prácticamente paralelas y que la distribución hidrostática de presiones prevalezca en cualquier sección del canal.

34 Saber los conocimientos básicos de la clasificación y diseño de Estructuras de conducción, estructuras de regulación, estructuras de medición y estructuras de protección.

35 Saber las ecuaciones fundamentales para un flujo no permanente en canales. Así mismo tener conocimiento de onda cinemática y dar soluciones ante problemas del colapso de presas.

IV. SISTEMAS DE EVALUACIÓN.-

a) Momentos: Prueba de entrada, prueba exploratoria semanal y pruebas mensuales.

b) Formas e instrumentos: Examen escrito (∑Exa.), Exp.: Trabajos en grupos + trabajos individuales + exposiciones, y prácticas en laboratorio (Lab.)

c) Nota parcial (Pi) = (∑Exa.x 0,5) + (Exp. x 0,25) + (Lab. x 0,25) Nota final = (P1 + P2 + P3)/3

V. REQUISITOS DE APROBACIÓN.-

Según el Reglamento Académico General de la UNCP, Resolución N° 3537-CU-2004:

Art. 92° La asistencia a clases teóricas y prácticas son obligatorias. La acumulación de más del 30% de inasistencias no justificadas, dará lugar a la desaprobación de la asignatura por límite de inasistencia con nota cero (00), sin derecho a rendir examen de aplazados.

Art. 93° El estudiante está obligado a justificar su inasistencia, en un plazo no mayor de cinco (5) días hábiles.

Art. 94° La asistencia a las asignaturas cancelatorias es obligatoria en un mínimo de 70%.

Art. 95° La modalidad y número de evaluaciones se realizará de acuerdo alo establecido en el sílabo y a la naturaleza de la asignatura, el incumplimiento será motivo de sanción.

Art. 96° Las evaluaciones tienen por objeto calificar los logros alcanzados por los estudiantes, para lo cual se debe tener en cuenta los siguientes considerados:

a) Todos los estudiantes matriculados están obligados a participar en las evaluaciones, entendidas como tales las de carácter permanente y especial.

b) Las evaluaciones deberán ajustarse a los aspectos tratados en clase y/o trabajos de investigación asignados, debiendo distribuirse adecuadamente durante el semestre, las que deben establecerse en los sílabos respectivos.

c) La nota promocional, resultado de la evaluación permanente, es el promedio de por lo menos tres notas parciales hasta un máximo de cinco, a consignar en actas según el sílabo presentado. Calificativos

parciales que deben ser entregados de acuerdo al calendario académico.

d) Se entiende por evaluación permanente (individual o grupal), los exámenes, trabajos (prácticos y/o de investigación), seminarios, intervenciones de clases, exámenes de carácter oral, labores de laboratorio, etc.

e) Las evaluaciones especiales, son aquellas referidas a las no contempladas en los ítems anteriores. El cual deberá contar con la aprobación del Consejo de Facultad.

Art. 98° Es obligación del docente publicar la solución y los criterios de evaluación del examen parcial (de acuerdo a la naturaleza de la asignatura), resolver y devolver el examen en la siguiente clase.

VI. METODOLOGÍAS O ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS.-

6.1 De la teoría: Exposición-diálogo por el profesor y estudiante. Uso de Internet, E-mail, resumen en CD (Word, Power Point, Excel, etc.).

6.2 De la práctica: Trabajos de aplicación en clases (cuestionarios, tareas). Prácticas de laboratorio (experiencias por grupos).

VII. MEDIOS Y MATERIALES O EQUIPOS.-

7.1 Pizarras, proyector multimedia, CDs, Internet (separatas, textos de consulta, folletos, etc.)

7.2 Material de laboratorio y reactivos químicos.

VIIIA. CALENDARIZACIÓN DE LAS UNIDADES TEMÁTICAS.-

I CAPÍTULO: Flujo permanente y uniforme en canales

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

1ra. 4h I 1

Introducción. Flujo en canales y tuberías. Tipos de escurrimiento de canales. Tipos de canales. Geometría del canal.Ecuaciones. Fórmula de Colebrook-White. Fórmula de Chezy. Fórmula de Manning. Otras fórmulas.

4.201, 2,3

1ra. 2 h I 1 Practica No 01: Visita al Laboratorio de Hidráulica.

2da. 4h I 1

Canales de rugosidad compuesta. Canales de sección compuesta. Flujo en conductos circulares parcialmente llenos. Sección más eficiente.

5.801, 2,3

2da. 2 h I 1 Resolución de problemas de aplicación.

II CAPÍTULO: Diseño de Canales

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

3ra. 4 h II 2

Introducción. Consideraciones generales. Diseño de canales no erosionables.Diseño de canales erosionables. Método de la velocidad máxima permitida. Método de la fuerza tractiva. Problemas de aplicación.

26.30 3,4,9

3ra. 2 h II 2 Practica No 02: Aplicación de Software

HCanales en diseño de canales.

III CAPÍTULO: Energía Específica.

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

4ta. 6 h III 3

Introducción. Concepto de energía especifica. Curva de EE a caudal constante. Curva de caudal a EE constante. Flujo subcrítico y flujo supercrítico. El resalto hidráulico

32.60 2,3,4

5ta. 4 h III 3

Asunto conexos: Pendiente crítica. Entrada libre al canal. Salida libre del canal. Aforadores de escurrimiento crítico. Partidores de escurrimiento crítico.

38,70 2,3,4

5ta. 2 h III 3Practica No 03: Generación de Gráficos de Energía Especifica con la ayuda de un computador.

6ta. 4 h III 3 Flujo critico en conducto circular. Resolución de Problemas de aplicación.

42.70 2,3,4

6ta. 2 h III 3 I EXAMEN PARCIAL (6-13 Octubre)

IV CAPÍTULO: Flujo permanente gradualmente variado

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

7ma. 4 h IV 4

Introducción. Ecuación general. Clasificación de perfiles. Calculo de perfiles.Método de integración grafica. Método de integración directa.Método directo tramo a tramo. Método estándar tramo a tramo. Secciones de control.

46,40 3,4,8

7ma. 2 h IV 4

Práctica N° 04: Aplicación de Software HCanales en la generación de perfiles de remanso.

8va. 4 h IV 4

Canal que une dos embalses: Flujo subcrítico. Flujo supercrítico.Flujo variado espacialmente: Flujo con caudal creciente. Flujo con caudal decreciente.

54,60 3,4,8

8va. 2 h IV 4 Resolución de Problemas de aplicación.

V CAPÍTULO: Flujo permanente rápidamente variado

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

9na. 4 h V 5

Introducción. Vertederos de pared delgada: Vertedero triangular. Vertedero rectangular. Vertedero Cipolletti. Vertedero estándar.Vertedero de pared gruesa.

60,50 3,4,6

9na. 2 h V 5 Resolución de problemas de aplicación10m

a.4 h V 5 Vertedero de desborde: Introducción. Forma

de perfil. Fórmula de descarga. Presencia de pilares en la cresta. Flujo al pie del vertedero.

66,40 3,4,6

10ma.

2 h V 5 Práctica N° 05: Medición de caudales en corrientes superficiales.

11va. 4 h V 5

Lechos amortiguadores: El resalto como disipador de energía. Profundización del lecho. Lechos amortiguadores de diseño generalizado. Vertedero de caída recta.Orificios y compuertas: Flujo a través de orificios. Flujo a través de compuertas. Resolución de problemas de aplicación.

72,10 3,4,6

11va.

2 h V 5 Resolución de problemas de aplicación.

VI CAPÍTULO: Singularidades en canales.

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

12va.

4 h VI 6

Introducción. El resalto oblicuo.Curvas: Curvas en régimen subcritico. Curvas en régimen supercrítico.Transiciones:Transiciones en régimen subcritico. Transiciones en régimen supercrítico.Alcantarillas.

78,40 3,4,8

12va.

2 h VI 6 II EXAMEN PARCIAL (17-21 Noviembre)

VII CAPÍTULO: Estructuras hidráulicas en canales

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

13va. 3 h VII 7

Introducción. Descripción de las estructuras: Estructuras de conducción. Estructuras de regulación. Estructuras de protección. Estructuras de medición. Estructuras de disipación de energía. Elementos de seguridad.

86.30 3,4,8

13va

2 h VII 7 Practica No 06: Visita de campo para reconocimiento de estructuras hidráulicas.

14va. 4 h VII 7

Control hidráulico. Protección contra erosión. Protección contra percolación.Diseño hidráulico de algunas estructuras: Diseño hidráulico de un cruce de vía. Diseño hidráulico de un flume apoyado. Diseño hidráulico de un sifón invertido. Diseño hidráulico de un chute de canal abierto. Diseño hidráulico de un partidor.

91.10 3,4,8

14va

2 h VII 7 Resolución de problemas de aplicación

VIII CAPÍTULO: Nociones de flujo no permanente en canales.

Se. Ho. Cap.

N°T Contenido Temático %A Bi N°

15v 4 h VIII 8 Introducción. Flujo no permanente 94.50 3,7,8

a.gradualmente variado: Ecuación de continuidad. Ecuación del movimiento.

15va.

2 h VIII 8 Flujo uniformemente progresivo. Propagación de la onda.

96.70 3,7,8

16va. 4 h VIII 8

Flujo no permanente rápidamente variado: Flujo uniformemente progresivo. Tipos de oleaje. Solución de algunos problemas de oleaje.

100.00 3,7,8

16va.

2 h VIII 8 Problemas de aplicación.

17va.

2 h VIII 8 III EXAMEN PARCIAL (22 – 30 Dic)

VIIIB. PLAN DE PRÁCTICAS.-

1.- Práctica No 01: Visita al Laboratorio de Hidráulica.

2.- Práctica No 02: Aplicación de Software HCanales en diseño de canales.

3.- Práctica No 03: Generación de Gráficos de Energía Especifica con la ayuda de un computador.

4.- Práctica N° 04: Aplicación de Software HCanales en la generación de perfiles de remanso.

5.- Práctica N° 05: Visita de campo para medición de caudales en corrientes superficiales.

6.- Práctica N° 06: Visita de campo para inspeccionar obras hidráulicas.

IX. BIBLIOGRAFÍA.-9.1 GILES Ronald. V. “Mecánica de Fluidos e Hidráulica“.. Editorial Mc Graw – Hill,

1975.

9.2 SOTELO Gilberto. “Hidráulica General”. Editorial Limusa, 1983.México.

9.3 VEN TE CHOW; “Hidráulica de canales abiertos”. Edit. Diana 4ta. Edic. 1986.

México.

9.4 ROCHA Arturo. “Hidráulica de Tuberías y Canales”. Editorial. LIBUNI. Lima 2000.

9.5 WHITE M. FRANK “Mecánica de Fluidos” .Editorial. Mc.Graw.Hill. 2000. Madrid.

9.6 SHAMES, Irving H. “Mecánica de Fluidos”. McGraw Hill, 1995.

9.7 FRENCH, RICHARD, “Hidráulica de Canales Abiertos”, Edit. Mc Graw Hill, 1ra

edic. México 1988.

9.8 HENDERSON, "Open Channel Flow", Mc Millan.

9.9 VILLON M. “Manual Practico para Diseño de Canales”. ITC. Cartago Costa Rica

2003.

Ciudad Universitaria, 11 de Agosto de 2 008

________________________________ING. Abel A. Muñiz Paucarmayta

Profesor ResponsableCondición: Contratado Categoría: Auxiliar Dedicación: TP

APROBADO POR EL JEFE DEL DEPARTAMENTO ACADÉMICO

Ciudad Universitaria, 11 de Agosto de 2 008

_________________________________Lic. Julio Ángeles Vásquez

Condición: Contratado Categoría: Auxiliar Dedicación: TC

APROBADO POR LA COMISIÓN DE ORGANIZACIÓN DE CPIC

Fecha de aprobación: 18 de Agosto de 2 008

_____________________________ __________________________________ING. NATIVIDAD SANCHEZ AREVALO ING. RICARDO M. MALCA JAUREGUI PRESIDENTE COGD-CPIC COORD. ACADÉMICO COGD-CPIC

__________________________________ING. HUGO GRANADOS PUMASUNCO

COORD. ADMINISTRATIVO COGD-CPIC